Pratt and Miller

调整汽车零件来提高性能

Pratt & Miller使用PolyWorks软件来重新设计零件,大大降低时间和成本

Pratt & Miller工程和制造公司于1989年由Gary Pratt和Jim Miller创建。他们的目标是创立一家世界一流的工程公司,使汽车项目由概念变为现实。自从那时起,Pratt & Miller公司成为了令人尊敬的制造业领袖,提供给汽车及非汽车客户一流的工程解决方案及小批量的生产解决方案。

Pratt & Miller有自己的Corvette和Cadillac CTS-V车队,有各类客户的汽车项目,这些都证明了他们有能力管理赛车项目。他们已经赢得了多项桂冠,5次赢得24小时勒芒拉力赛,Daytona的Rolex24小时比赛中的全部胜利。在2007年8月,Pratt & Miller和InnovMetric软件公司签署了一项赞助合同,使用PolyWorks软件完成汽车部件的逆向工程,再导入CAD软件。

挑战

位于密西根新哈得逊的Pratt & Miller工程和制造公司,在逆向工程过程中通过对点云数据 应用,把汽车设计中的新想法,快速和高效地从概念转为现实。

自从1989年创建,Pratt & Miller工程和制造公司成为完全包含汽车设计,工程,制造,以及赛车项目管理服务的公司。公司提供整车运动学,符合性测试,七自由度平顺性分析,全尺寸和比例模型风洞开发,以及汽车动力学评价测试。

影响一个公司测试和评估项目的全面效率和精度的关键,在于使用计算机生成模型,以工程角度看设计概念。为了创建这些模型,需要扫描某些外形,得到零件柱体的基本曲线,使用这些尺寸信息创建CAD模型。以前,Pratt & Miller技师们会使用单独的数据点制作模型,从那些数据中手工地创建曲线。

“那是特别耗费时间的过程”,Blair Sonnen,Pratt & Miller的工程师说道,“也无法给我们需要的精度和准度”如果我们必须重新设计一个零件以改善其性能,我们将不得不用同样的方式制作另一个模型。为了降低在这一过程中花费的时间,提高精度,我们有时会请其他改善使用扫描的方法来收集尺寸数据,或是从我们收集的离散点信息中创建曲面,但那不是一个创建模型的划算的方法。”

解决方案

最近,公司通过从InnovMetric软件公司增加PolyWorks® 3D测量软件来扩大了其广泛的工程能力。PolyWorks是一款全特征的测量软件,许多关联到收集尺寸数据并同设计意图比较的操作,都可以自动并且流线型的完成。在Pratt & Miller与通用联合运营的GT-1冠军Corvette赛车队的项目中,PolyWorks软件用于改进公司逆向工程效率。

PolyWorks软件在我们的逆向工程项目中,是关键的一环。

PolyWorks软件在我们的逆向工程项目中,是关键的一环。因为它让我们能够快速地扫描模型,并将设计意图转化到我们的分析项目中。比起以前,速度得到了极大的提高。他也让我们能更快地评估 。以便快速地进行所需的设计变更,更快地投入生产。Pratt & Miller副总裁,Gary Pratt

实际操作中,设计工程师制作个汽车车体零件的油泥模型,比如空气扰流组件.之后使用PolyWorks软件和装有FARO激光扫描有及探针的FARO关节臂扫描,每秒能手机达19200点尺寸数据。

油泥模型的空间扫描片头在软件的IMAlign模块中处理。一旦数据被收集,Sonnen先生将其下载到其个人工作站,他在工作站里使用PolyWorks|Modeler模块创建一个精确的零件模型。

PolyWorks|Modeler是一款全面的软件 ,用于从高密度点云数据上创建精确的光顺三角化模型和NURBS曲面。

该软件可以创建Class A的三角化模型进行三轴或五轴加工和空气动力学仿真。

PolyWorks|Modeler的一个特点就是其全特征的对齐工具盒。“我会再次使用IMAlign模块创建多个扫描图的最佳拟合对齐。然后,我将对齐好的扫描片体导入软件的IMMerge模块来创建一个重现扫描零件形状的三角化模型。” Sonnen先生说道。

根据他提到的,他通过互动模式,拼合模型,拼合后的模型之后导入IMEdit模块。使用平坦或基于曲率的补孔进程修正不完整的扫描模型。在那里,模型上创建曲线网格,自动NURBS曲面拟合。通过这一快速的曲面创建法,可以将优化过的,可用的NURBS曲面传输给公司的UG软件。

优势

根据Sonnen的看法,在三角化模型和快速曲面方面,创建用于分析的模型的方法,其自动化程度较低,PolyWorks软件则可以大大降低用时和成本。

使用CAD模型,Pratt & Miller工程师可以将虚拟零件作为性能评估的一个很好的补充,性能评估包括高级的计算机流体动力学工具(CFD)分析空气动力学影响,汽车流场结构,使用公司的机械系统自动动态分析(ADAMS)模型进行虚拟轨迹仿真。在评估的基础上,可以在生产模块制造前,将零件设计完善改进,结果就是时间和成本的显著节约,以及汽车性能显著的改善。

这些改进都起到了作用。Corvette赛车队在美国勒芒系列中赢得了连续的冠军,并且令人印象深刻的完成了在Daytona的Rolex24小时赛和勒芒24小时赛。这一过程中,Pratt & Miller创立了一项关于性能设计的工程方法,在汽车,航空,船舶工业的原始设备制造商中有着广泛的应用。

特色产品

建模和逆向工程能够真正实现多边形模型和CAD/CAM应用之间的互操作性。